Dr. Alex Romero abordó el uso de modelos celulares para validar aditivos funcionales en salmonicultura

La incorporación de nuevos ingredientes y compuestos funcionales en las dietas para peces ha abierto una línea de investigación que busca no solo identificar productos con potencial, sino también comprender cómo actúan sobre las células, qué dosis pueden utilizarse y qué respuestas generan antes de avanzar hacia ensayos en peces.

Ese fue uno de los principales focos de la presentación realizada este lunes por el Dr. Alex Romero Zúñiga, académico de la Universidad Austral de Chile e investigador asociado de INCAR², en el marco del Workshop Internacional “Modelos Celulares para la Salmonicultura del Futuro: Innovación en la Investigación y Validación de Aditivos Funcionales”, desarrollado en la sede Puerto Montt de la UACh.

La actividad reúne durante esta jornada a investigadores nacionales e internacionales en torno al uso de modelos celulares aplicados a la nutrición funcional, salud de peces, inmunología y evaluación de aditivos para la salmonicultura.

Bajo el título “Novel cellular strategies for the characterization and validation of functional additives for fish diets”, Romero presentó parte del trabajo desarrollado para caracterizar distintos compuestos mediante aproximaciones celulares y evaluar su potencial antes de avanzar hacia estudios de mayor complejidad.

Comprender qué ocurre en la célula

Durante su exposición, el investigador explicó que los llamados aditivos funcionales comprenden distintas categorías, entre ellas probióticos, prebióticos, inmunoestimulantes, antioxidantes, vitaminas, ácidos orgánicos y extractos de plantas.

Su interés para la acuicultura está relacionado con la posibilidad de apoyar diferentes procesos, desde la salud intestinal hasta la respuesta frente al estrés y determinados desafíos sanitarios. Sin embargo, Romero planteó que su comportamiento no puede reducirse necesariamente a un único mecanismo de acción.

“Los mecanismos de acción de los aditivos funcionales son multidimensionales”, señaló durante la presentación.

En esa lógica, una parte importante del trabajo consiste en determinar qué sucede a nivel celular cuando un pez recibe determinados compuestos.

Romero presentó ejemplos en los que productos inicialmente asociados a una determinada acción fueron posteriormente estudiados con mayor profundidad, encontrándose que su efecto podía estar relacionado con una modificación del metabolismo celular y no necesariamente con una acción directa sobre el agente infeccioso.

“Todo comienza con la célula”, planteó el investigador al explicar esta aproximación.

La observación resulta relevante porque permite ampliar la forma en que se analiza un aditivo. En lugar de evaluar solamente si un producto funciona o no frente a un determinado desafío, los modelos celulares permiten estudiar qué ocurre con las células, bajo qué condiciones y mediante qué mecanismos podría producirse una respuesta.

El modelo in vitro como paso previo

Uno de los elementos centrales de la presentación fue precisamente el papel de los modelos in vitro como una herramienta para avanzar hacia ensayos posteriores en peces.

Romero explicó que las células permiten realizar evaluaciones controladas de distintos productos, incluyendo análisis relacionados con toxicidad, concentraciones y respuestas frente a determinados estímulos.

“Las características de las células permiten tener resultados rápidos, concretos, consistentes, publicables”, afirmó, destacando que esta información puede contribuir a llegar a ensayos in vivo con diseños más robustos.

En los ejemplos expuestos durante la jornada, esta metodología se utilizó para evaluar células previamente tratadas con determinados compuestos y posteriormente sometidas a desafíos infecciosos. El objetivo es observar si el tratamiento modifica la respuesta celular y en qué medida.

Este tipo de aproximación también permite establecer rangos de concentración en los que un compuesto puede resultar seguro para las células antes de continuar con otras etapas experimentales.

De extractos naturales a herramientas de validación

Romero mostró además distintas experiencias de investigación con compuestos provenientes de fuentes naturales, incluyendo extractos vegetales y subproductos de otras actividades productivas.

En estos casos, el trabajo no consiste simplemente en identificar una materia prima y asumir que posee una determinada propiedad. Uno de los desafíos señalados durante la presentación fue precisamente la estandarización, trazabilidad y validación científica de estos productos.

El investigador planteó que un extracto puede variar dependiendo de factores como su origen, época de cosecha o proceso de obtención, por lo que resulta necesario conocer sus características antes de atribuirle una determinada función.

La validación también debe considerar que un compuesto descrito como beneficioso en otra especie o contexto no necesariamente tendrá el mismo comportamiento en peces.

“Los aditivos que hoy día se describen como buenos probióticos, antioxidantes, etc., en animales terrestres no necesariamente tienen la misma acción en peces”, explicó Romero, en el contexto de la necesidad de validar científicamente estos productos para su aplicación acuícola.

Entre los ejemplos presentados estuvieron investigaciones con extractos vegetales y subproductos agroindustriales, evaluados primero mediante modelos celulares y posteriormente, en algunos casos, mediante ensayos en peces.

Uno de los trabajos expuestos abordó un extracto vegetal evaluado frente a Piscirickettsia salmonis, donde se observaron respuestas tanto en ensayos celulares como en peces alimentados con una dieta que incorporaba el compuesto. Romero aclaró que este tipo de resultados continúa siendo materia de investigación y validación.

Complementar, no reemplazar, otras estrategias

Otro punto destacado durante la presentación fue la relación entre estos compuestos y las estrategias actualmente utilizadas para enfrentar enfermedades infecciosas.

En este sentido, Romero fue cuidadoso en diferenciar los aditivos funcionales de los tratamientos antimicrobianos. Los resultados observados en determinados estudios no significan que estos productos puedan sustituir directamente a los antibióticos.

“Estos no son antibióticos, sino que muchos productos pueden tener efectos sobre las infecciones bacteriales y virales”, señaló.

Y agregó:

“No estoy diciendo que estos productos reemplacen los tratamientos antibióticos, pero sí pueden mejorar multidimensionalmente el efecto de los antibióticos en los peces”.

La idea se relaciona con una investigación que busca ampliar las herramientas disponibles para la producción acuícola, estudiando cómo determinados compuestos pueden modificar respuestas celulares, apoyar determinadas funciones fisiológicas o contribuir a enfrentar condiciones de estrés.

Hacia una plataforma de evaluación más amplia

Hacia el final de su presentación, Romero mostró el esquema de trabajo que actualmente desarrolla su laboratorio, que incorpora distintas líneas celulares y recibe compuestos provenientes de proyectos de investigación, desarrollo e innovación, contratos tecnológicos, tesis y colaboraciones con empresas.

La metodología considera avanzar progresivamente desde la caracterización inicial de un producto hacia evaluaciones in vitro, para posteriormente incorporar ensayos más complejos y, cuando corresponde, estudios en peces.

En ese proceso también se están incorporando herramientas de inteligencia artificial y análisis multiómicos, con el objetivo de ampliar la capacidad para estudiar los mecanismos asociados a los distintos productos.

El resultado esperado es contar con información suficiente para llegar a los ensayos in vivo con mayor conocimiento respecto de variables como dosis, toxicidad y posibles mecanismos de acción.

Así, la presentación de Alex Romero puso el foco en una etapa que muchas veces permanece detrás de los resultados productivos: la necesidad de entender qué ocurre a nivel celular antes de trasladar un compuesto desde el laboratorio hacia una aplicación en peces.

El investigador planteó que el desafío está en seguir fortaleciendo estas herramientas y generar evidencia que permita distinguir entre productos con potencial real y aquellos que requieren mayor investigación antes de avanzar hacia aplicaciones en la industria.

La jornada del Workshop Internacional de INCAR² continúa durante este lunes en Puerto Montt con nuevas presentaciones relacionadas con nutrición funcional, cultivos celulares, respuesta inmune y salud de peces.